化学反应速率和化学平衡一轮复习解析
2025届高考化学一轮总复习学生用书第8章化学反应速率与化学平衡微专题11反应历程机理图示分析

微专题11 反应历程(机理)图示分析聚焦一能量变更—反应历程(机理)图像1.基元反应大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现,每一步反应都称为基元反应;先后进行的基元反应反映了反应历程,反应历程又称反应机理。
如H2和O2的反应需阅历多步基元反应才能完成,主要的4步基元反应如下:H2―→2H·(速率最小,称为决速步);H·+O2―→·OH+O·;O·+H2―→·OH+H·;·OH+H2―→H2O+H·。
2.过渡态理论过渡态理论认为,基元反应在从反应物到生成物的变更过程中要阅历一个中间状态,这个状态称为过渡态。
AB+C―→[A…B…C]―→A+CB反应物过渡态生成物过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态,过渡态的能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高,此步基元反应速率越小]。
例如,一溴甲烷与NaOH 溶液反应的过程可以表示为CH3Br+OH-―→[Br…CH3…OH]―→Br-+CH3OH,反应历程示意图如下:3.活化能与反应机理运用催化剂,可以变更活化能,变更反应机理,在反应机理中每一步反应的活化能不同,且均比总反应的活化能低,故一般运用催化剂可以降低反应活化能,增大反应速率,如下图所示:E1为总反应的活化能;E2、E3为运用催化剂后,反应机理中各步的活化能。
4.解答能量变更图像“四关键”(1)明确图像横纵坐标的含义:一般是横轴表示反应过程,纵轴表示能量变更。
(2)细致视察各个步骤的变更:起始态、过渡态、最终态等。
(3)厘清图像变更与概念间的关系:吸热反应和放热反应、活化能、ΔH、稳定性等的正确推断。
(4)结合题意进行决速步骤的推断,ΔH的计算等。
【练真题】1.(2024·新高考广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)⇌P(g),反应历程(下图)中,M 为中间产物。
其他条件相同时,下列说法不正确的是( )A.运用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行B.反应达平衡时,上升温度,R的浓度增大C.运用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡D.运用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大解析:选C。
化学归纳化学反应速率与化学平衡常见问题解析

化学归纳化学反应速率与化学平衡常见问题解析一、简介化学反应速率与化学平衡是化学反应过程中的关键概念。
本文将探讨化学反应速率和化学平衡的定义、影响因素以及常见问题的解析。
二、化学反应速率1. 定义化学反应速率指的是化学反应物质在单位时间内消耗或生成的量。
它可以用反应物浓度的变化来表示。
2. 影响因素化学反应速率受到以下因素的影响:- 温度:温度的升高会提高反应物分子的平均动能,增加碰撞频率,从而加快反应速率。
- 浓度:浓度的增加会增加反应物分子之间的相互碰撞机会,从而加快反应速率。
- 催化剂:催化剂可以降低反应活化能,提高反应速率。
- 反应物性质:反应物的性质,如粒径、溶解度等,也会影响反应速率。
3. 常见问题解析a) 如何确定反应速率的表达式?反应速率的表达式可以通过实验数据的分析得到。
根据反应物浓度的变化情况,可以利用速率方程来确定反应速率。
b) 反应速率的单位是什么?反应速率的单位可以根据反应物质的消耗或生成量来确定,通常是摩尔/升·秒或克/升·秒。
c) 如何调节反应速率?反应速率可以通过调节温度、浓度、催化剂等因素来实现。
增加温度、浓度或使用催化剂等都可以加快反应速率。
三、化学平衡1. 定义化学平衡指的是当反应物与生成物的浓度达到一定比例时,反应速率相对来说没有明显变化的状态。
在化学平衡中,反应物与生成物之间的转化仍然在进行,只是反应物和生成物之间的浓度保持不变。
2. 影响因素化学平衡受以下因素的影响:- 反应物浓度:反应物浓度的变化会引起平衡位置的变化。
- 温度:温度的变化可以改变平衡位置,即平衡常数的值。
- 压力:压力对于气相反应的平衡具有影响,会改变平衡位置。
- 催化剂:催化剂对平衡位置没有直接影响,但可以影响平衡达到的速度。
3. 常见问题解析a) 如何判断一个反应是达到了平衡?当反应物与生成物的浓度变化不再明显,而且反应速率变得几乎不变时,可以认为反应达到了平衡。
化学化学反应速率与化学平衡的复习

化学化学反应速率与化学平衡的复习化学反应速率与化学平衡的复习化学反应速率与化学平衡是化学中重要的概念和理论。
了解和熟悉这些内容,对于深入理解化学反应以及预测和控制化学过程具有重要意义。
本文将对化学反应速率与化学平衡进行复习,并重点讨论相关的概念、计算方法和影响因素。
一、化学反应速率化学反应速率是化学反应物质转变的快慢程度的量化描述。
在化学反应中,反应物通过相互碰撞发生转化,形成产物。
而反应速率就是在单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
通常用物质浓度的变化来描述反应速率。
根据反应物的消失速度或产物的生成速度,反应速率的表达式可以分为下列形式:A → B:速率=-Δ[A]/Δt或速率=Δ[B]/Δt2A + B → C:速率=-1/2Δ[A]/Δt或速率=-1/ΔtΔ[B]/Δt其中Δ[A]和Δ[B]分别表示反应物A和B的浓度变化量,Δt表示时间变化量。
根据反应速率的表达式可以得出反应速率与浓度之间的关系:反应速率与反应物浓度呈正相关,即浓度升高,反应速率增加;反应速率与反应物浓度的指数关系有关,即与反应物的化学方程式中的系数有关。
二、影响化学反应速率的因素1. 温度:温度是影响化学反应速率最主要的因素之一。
一般来说,温度的升高会使反应速率增加,而温度的降低则会使反应速率减慢。
这是因为在提高温度的情况下,反应物的分子动能增加,反应物的碰撞频率和碰撞能量增加,从而增加了反应发生的机会。
2. 浓度:反应物浓度的增加会导致反应速率的增加,因为浓度的增加会增加反应物的相互碰撞频率,增大了反应发生的概率。
3. 催化剂:催化剂是可以加速反应速率的物质。
催化剂通过改变反应物的反应路径或提供新的反应路径来增加反应速率,但催化剂本身在反应过程中并不参与化学转化。
催化剂的使用可以有效降低反应的活化能,使反应更容易发生,提高反应速率。
4. 反应物的物理状态:反应物的物理状态,如气体、液体或固体,也会影响反应速率。
比如固体态反应的速率较慢,而液体和气体态的反应速率较快。
2020化学一轮复习-化学反应速率与化学平衡的移动 知识点归纳

专题化学反应速率与化学平衡
化学平衡的移动知识点复习
一、化学平衡的移动
(一)化学平衡的移动
1.化学平衡的移动
就是改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。
2.图示
3.平衡移动的方向
(1)若v(正)>v(逆),则平衡向正反应方向移动。
(2)若v(正)=v(逆),则平衡不移动。
(3)若v(正)<v(逆),则平衡向逆反应方向移动。
【注意】
(1)外界条件改变,平衡不一定发生移动。
①若条件改变,未引起化学反应速率的变化,则平衡一定不移动,如增加固体的用量。
②若条件改变,引起了化学反应速率的变化,但v(正)、v(逆)同等程度的改变,则平衡不发生移动。
③若条件改变,引起v(正)≠v(逆),则平衡一定发生移动。
(2)平衡发生移动,说明外界条件一定发生改变。
(二)浓度变化对化学平衡的影响。
2024年高考化学一轮复习(新高考版) 第8章 第50讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析

第50讲常考化学反应速率和化学平衡图像的分析[复习目标]学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像,能解答化学反应原理的相关问题。
类型一速率-时间图像1.常见含“断点”的速率—时间图像图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低正反应为放热反应正反应为吸热反应压强增大减小增大减小正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应2.“渐变”类速率—时间图像图像分析结论t1时v′正突然增大,v′逆逐渐增大;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,增大反应物的浓度t1时v′正突然减小,v′逆逐渐减小;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,减小反应物的浓度t1时v′逆突然增大,v′正逐渐增大;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动t1时其他条件不变,增大生成物的浓度t1时v′逆突然减小,v′正逐渐减小;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动t1时其他条件不变,减小生成物的浓度1.在一密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是____________(填字母,下同)。
A.t0~t1B.t1~t2C.t2~t3D.t3~t4E.t4~t5F.t5~t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A.增大压强B.减小压强C.升高温度D.降低温度E.加催化剂F.充入氮气t1时刻________;t3时刻________;t4时刻______。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是__________。
A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。
答案(1)ACDF(2)C E B(3)A(4)解析(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。
2025届高考化学一轮总复习第7章化学反应速率与化学平衡第37讲化学反应的方向与调控

故使用催化剂只能够改变反应速率,并不能改变反应的自发性,B错误;
Ba(OH)2·
8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应吸热,根据反应方程式:
2NH4Cl+Ba(OH)2·
8H2O═BaCl2+2NH3+10H2O,可知该反应ΔS>0,因此该反
无需外界帮助
2.熵和熵变的含义
(1)熵的含义
熵是衡量一个体系________的物理量。用符号________表示。同一条件
S
混乱度
下,不同物质有不同的熵值,同种物质在不同状态下熵值也不同,一般规律
>
是S(g) _____S(l)
_____S(s)。
>
(2)熵变的含义
熵变是反应前后体系________,用________表示,化学反应的ΔS越大,越有
A.O2转化为O3时,熵减小
B.使用催化剂能使非自发反应转化成自发反应
C.室温下Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是非自发反应
D.某反应2X(g)
Y(g)+3Z(g)在高温时能自发进行,其逆反应在低温时能
自发进行,则该反应的正反应的ΔH<0、ΔS>0
解析 因为O2在转化为O3的过程中,气体的分子数变少了,熵减小,A正确;根
低压(1 × 107 Pa)
①压强 中压(2 × 107 ~3 × 107 Pa)
根据反应器具体情况来选择压强
高压(8.5 × 107 ~1 × 108 Pa)
②温度:700 K左右。
③催化剂:以 铁
为主体的多成分催化剂。
④浓度:N2与H2的投料比(物质的量之比)为1∶2.8。
2024届高考一轮复习化学课件(人教版):化学反应速率与化学平衡-化学反应速率和化学平衡简答题

2.原因分析类 (1)依据化学反应速率和平衡移动原理,分析造成图像曲线变化的原因。 (2)催化剂对反应的影响、不同反应的选择性问题是这类题目的难点,解题时要多加 关注,不同的条件会有不同的选择性。 (3)这类题目一般都是多因素影响,需要多角度分析原因。
热点 专练
题组一 曲线上特殊点的分析 1.用(NH4)2CO3捕碳的反应:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)。为研 究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中, 并充入一定量的CO2气体,保持其他初始实验条件不变,分别在不同温度下,经过相 同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图: (1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率 的大小关系为v逆(c)_<___(填“>”“=” 或“<”)v正(d)。
N点时,
(g)的物质的量分数为0,
(g)完全消耗,
(g) 和
(g)的物质的量分数相等,即
(g)
和
(g)物质的量相等,设起始
(g)、NH3(g)物质的量依次为
2 mol、15 mol,平衡时
(g)物质的量为x mol,
反应Ⅰ生成的
(g)和H2O(g)的物质的量均
为2 mol,则反应Ⅱ消耗的
(g)和NH3(g)、
生成的H2O(g)和
(g)物质的量都为x mol,
则2-x=x,解得x=1,平衡时
(g)、3(g)、
(g)、H2O(g)、
(g)物质的量依次为1 mol、14 mol、1 mol、3 mol、1 mol,气体总物质 的量为20 mol,
物质的量分数依次为210、1240、210、230、210,N 点对应 反应Ⅱ的平衡常数 Kx=210× 2102×30× 1240210=2380。
一轮复习丨化学反应速率图像问题

多重平衡体系和速率、平衡图像对比分析理清多重平衡体系中反应之间的关系体系1:PH4I(S)⇌PH3(g)+HI(g) 体系2:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) 4PH3(g)⇌P4(g)+6H2(g) CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)2HI(g)⇌H2(g)+I2(g) CO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)竞争反应连续反应关键:弄清楚体系中自投料始至平衡各物质的来源、去向注意:多重平衡体系中有关平衡常数的计算,各组分的平衡是指整个平衡体系中的量,而不是指某一单一反应中的量。
u 连续平衡:类型一 连续反应指有关的两个可逆反应有着关联,第一个反应的某一生成物,是第二个反应的反应物。
例如解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物,第二个反应的反应物;则在第一个反应中,该物质的初始量为0,它的平衡量则为第二个反应中该物质的初始量(在计算第二个反应的转化率尤为重要)。
恒压反应器中,按照n (H 2)∶n (C 6H 6)=4∶1投料,发生Ⅰ、Ⅱ反应,总压为p 0,平衡时苯的转化率为α,环己烷的分压为p ,则反应Ⅰ的K p =____________Ⅰ.主反应: (g)+3H 2(g) (g)ΔH 1<0Ⅱ.副反应: (g) (g)ΔH 2>0转化平衡起始1 4 0α 3α α1-α 4-3α α转化平衡起始α 0x x α-x x 平衡体系中总的物质的量:1-α+4-3α+α-x +x =5-3α故平衡时,苯的分压:p 0H 2的分压p 0则代入公式计算K p==解析:设起始时,n (H 2)=4mol, n (C 6H 6)=1mol转化例2 二甲醚是一种清洁能源,用水煤气制取二甲醚的原理如下:500 K时,在2 L 密闭容器中充入4 mol CO和8 mol H 2,4 min达到平衡,平衡时CO 的转化率为80%,且2c (CH 3OH)=c (CH 3OCH 3),则:(1)0~4 min,反应Ⅰ的v (H 2)=___________________。
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栏目索引
考点一 化学反应速率及其影响因素 考点二 全面突破化学平衡 考点三 全面突破化学平衡常数及转化率 考点四 看图识图 借图破解
考点一 化学反应速率及其影响因素
ΔnB
1.深度剖析 v(B)=Δc需注意以下几点:
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于
专题八 化学反应速率 化学平衡
考纲要求
1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 3.了解化学反应的可逆性。 4.了解化学平衡建立的过程;了解化学平衡常数的含义,能够 利用化学平衡常数进行相关计算。 5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和 化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。 6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研 究领域中的重要作用。
解析 丙容器中 v(C)=9.6 mol·L-1·min-1=0.16 mol·L-1·s-1,则甲
3.“明辨是非”准确判断
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)随着反应的进行,化学反应速率一定逐渐减小( × ) (2)增大压强,化学反应速率一定加快( × ) (3)反应现象不明显,证明化学反应速率很慢( × )
(4) 反 应 H2 + Cl2===2HCl(ΔH<0) 的 机 理 包 含 ①Cl2―→ 2Cl(慢),②H2+Cl―→ HCl+H(快),③Cl2+H―→ HCl +Cl(快),则反应①的活化能大于反应②的活化能√( ) (5)在含有少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为H2O2+I- ―→ H2O+IO-(慢),H2O2+IO-―→ H2O+O2+I-(快), 则I-、IO-均为H2O2分解反应的催化剂×( )
固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不
是即时速率,且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不 同,但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其 化学计量数之比。 (4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,要 转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积), 再进行计算。 (5)对于可逆反应,通常计算的是正、逆反应抵消后的总 反应速率,当达到平衡时,总反应速率为零。(注:总反 应速率也可理解为净速率)
Ⅱ.已知:反应aA(g)+bB(g) cC(g),某温度下,在 2 L 的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓 度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方 程式为_3_A__(_g_)+__B__(_g_) ____2_C_(_g_)_。 解析 前4 s内,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.3 mol·L-1, v(A)=0.3 mol·L-1÷4 s=0.075 mol·L-1·s-1;v(A)∶v(C)= a∶c=(0.075 mol·L-1·s-1)∶(0.05 mol·L-1·s-1)=3∶2,由图 像知,在12 s时Δc(A)∶Δc(B)=(0.6 mol·L-1)∶(0.2 mol·L-1)= 3∶1=a∶b,则a、b、c三者的比例为3∶1∶2,所以该反应的 化学方程式为3A(g)+B(g) 2C(g)。
题组集训 题组一 化学反应速率的全方位考查
1.Ⅰ.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体 的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为 __0_.0_7_9__m_o_l_·L__-_1_·s_-_1__。
解析 分析图像知 Δc(Z)=1.528Lmol=0.79 mol·L-1,v(Z)=
0.79
mol·L-1 10 s =0.079
mol·L-1·s-1。
(2)该反应的化学方程式为_X__(_g_)+__Y__(g_)____2_Z_(_g_)_。 解析 由各物质转化的量:X为0.79 mol,Y为0.79 mol,Z 为1.58 mol,可知方程式中各物质的化学计量数之比为 1∶1∶2,则化学方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)。
2.正确理解速率影响因素
(1)“惰性气体”对反应速率的影响 ①恒容:充入“惰性气体”―引――起→ 总压增大―→物质浓度 不变(活化分子浓度不变) ―→反应速率不变。 ②恒压:充入“惰性气体” ―引――起→ 体积增大―引――起→ 物质 浓度减小(活化分子浓度减小) ―引――起→ 反应速率减小。
(2)纯液体、固体对化学反应速率的影响 在化学反应中,纯液体和固态物质的浓度为常数,故不 能用固态物质的浓度变化来表示反应速率,但是固态反 应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一,如煤粉由 于表面积大,燃烧就比煤块快得多。
(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲 线绘制出来。 解析 生成物C的浓度从0开始增加,到12 s时达到最大, Δc(A)∶Δc(C)=a∶c=3∶2,所以Δc(C)=2×0.6 mol·L-1 ÷3=0.4 mol·L-1。 答案
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进 行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为 甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1; 乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1 丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1; 则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 __________________。
(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致 的,但影响程度不一定相同。 ①当增大反应物浓度时,v正增大,v逆瞬间不变,随后也增大; ②增大压强,气体分子数减小方向的反应速率变化程度大; ③对于反应前后气体分子数不变的反应,改变压强可以同等 程度地改变正、逆反应速率; ④升高温度,v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增 大的程度大; ⑤使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。